[发明专利]一种光缆用增韧阻燃聚丙烯的制备方法

说明书

本发明涉及一种光缆用增韧阻燃聚丙烯的制备方法，进行了增韧PP树脂粒子、偶联剂改性阻燃填料、阻燃PP粒子制备，进行了配方优化及性能改善，制备出高韧性、阻燃性能的聚丙烯复合材料。本发明对PP增韧改性后，有效提高其阻燃性能和机械性能，制备性价比高。本发明的反应选择性好，工艺流程简单，是一种经济效益高的制备方法。

技术领域

本发明涉及电子行业领域，具体涉及一种光缆用增韧阻燃聚丙烯的制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)是具有优异加工性能、力学性能的塑料，冲击韧性差、强度低。在光通信领域中，松套管作为层绞式和中心束管式光缆的核心构件，其作用主要是保护光纤免受内部应力与外部侧压。近年来，有部分光缆厂家开始采用PP作为松套管的原料，但是PP套管的韧性较差，无法满足其广泛工程应用。目前主要通过添加橡胶弹性体对其进行增韧，如三元乙丙橡胶、乙丙橡胶、乙烯辛烯共聚物，但加入弹性体通常降低聚丙烯的强度，且增韧的聚丙烯属于易燃高分子材料，对于有阻燃性能要求的塑料制品的应用受到限制。因此希望找到一种在增韧聚丙烯的同时减少强度降低的方法，并且具有阻燃性能的聚丙烯。

目前国内外PP的阻燃制品主要有采用含卤素有机物和三氧化二锑复配阻燃剂。然而阻燃的高分子材料燃烧时产生烟尘及腐蚀性气体，对环境造成污染。阻燃PP的无机阻燃剂主要有氢氧化镁和氢氧化铝，该阻燃剂成本低廉、无毒、抑烟，但其用量较大，将大幅度降低材料的力学性能。苯基膦酸金属盐可在树脂中形成良好分散层，碳系材料耐高温可以在燃烧时隔绝外界的氧气和热量，稀土金属元素可以改善树脂燃烧后的热稳定性和阻燃性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种光缆用增韧阻燃聚丙烯，进行了配方优化及性能改善，制备出高韧性、阻燃性能的聚丙烯复合材料。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种光缆用增韧阻燃聚丙烯的制备方法，包括以下步骤：

1)将一定量氯化丁基橡胶(CIIR)、聚氯乙烯(PVC)、双环戊二烯二甲酸钠盐、抗氧化剂、稳定剂置于密炼机中进行酯化反应实现交联，得到具有热可逆性的交联橡胶；将该交联橡胶与PP、交联剂、稳定剂共混物在混炼机混合均匀后，将混合物料加入双螺杆挤出机中挤出造粒得到增韧PP树脂粒子；

2)将苯基膦酸水溶液和石墨烯或碳纳米管超声振荡后加入硝酸铈水溶液，超声分散后转移至高压反应釜中，进行水热反应，得到金属膦酸铈杂化石墨烯或碳纳米管，过滤，去离子水洗后真空干燥；将一定量的金属膦酸铈杂化石墨烯或碳纳米管、混合无机阻燃填料、偶联剂和酒精溶剂混合均匀，并通过高速剪切分散机共混一定时间混合均匀后超声分散，通过鼓风干燥箱将溶剂蒸发得到偶联剂改性阻燃填料；

3)将步骤2)得到的偶联剂改性阻燃填料、抗氧化剂与一定量步骤1)得到的增韧PP树脂粒子混合，通过挤出机在一定温度下熔融混炼得到混合均匀造粒的阻燃PP粒子；

4)将步骤3)得到的混合均匀造粒的阻燃PP粒子放入模具内，用热压机和注塑机在一定温度压力下模压，保温一定时间后得到样条；

5)将样条加入色母和阻燃PP通过φ50单螺杆挤出机出机头为套管，套管出机头后迅速进入水槽进行快速冷却，然后进入第一水浴轮牵进行热处理，热处理后进入第二水浴轮牵及气吹风冷再次冷却后进入收线机。

按质量份计，步骤1)所述的CIIR与PVC含量共为100份，质量比例为80：20～90:10；双环戊二烯二甲酸钠盐质量含量为CIIR的1～8％；稳定剂为硬脂酸钙，含量为CIIR的1～5％；抗氧化剂为亚磷酸-苯二异辛酯(DPP)，含量为CIIR的1～8％；70～90份PP、10～30份制备的交联橡胶。

步骤1)中，混炼温度为140～190℃，转速40～200r/min混炼10～30min，挤出机140～180℃造粒。